JP2013233929A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの駆動力と、電源ユニットの電力によって作動する電動モータの駆動力とを走行伝動系に伝える作業車に関する。 The present invention is related to the work vehicle for transmitting a driving force of an engine, a driving force of the electric motor that operates by the power supply unit to the traveling transmission system.
上記のように構成された作業車として特許文献1には、エンジンのクランク軸に電動モータ(文献ではモータジェネレータ)と、フライホイールと、トランスミッションとを、この順序で連結した構成が示されている。この特許文献1では、エンジンの減速時等において電動モータで発電した電力を蓄電器に蓄電しておき、必要に応じて蓄電器に蓄電された電力を電動モータに供給できる構成が示されている。 As a working vehicle configured as described above, Patent Document 1 discloses a configuration in which an electric motor (a motor generator in the document), a flywheel, and a transmission are connected in this order to an engine crankshaft. . Patent Document 1 discloses a configuration in which electric power generated by an electric motor at the time of engine deceleration or the like is stored in an electric storage device, and electric power stored in the electric storage device can be supplied to the electric motor as needed.
本発明の目的は、電源ユニットの電力によって作動する電動モータの駆動力を走行伝動系に伝える作業車を合理的に構成する点にある。 The objective of this invention exists in the point which comprises rationally the work vehicle which transmits the driving force of the electric motor which operate | moves with the electric power of a power supply unit to a traveling transmission system .
本発明の特徴は、走行機体の後部で左右の後車輪の上方を覆うように左右の後部フェンダーが備えられ、その左右の後部フェンダーの間に運転空間を形成するキャビンが備えられ、そのキャビンのルーフ部に二次電池が備えられ、前記後部フェンダーの配設部位にインバータが備えられ、前記二次電池からの直流電力を前記インバータにて交流電力に変換して電動モータに供給自在であり、その電動モータの駆動力を走行伝動系に伝達自在に構成されている点にある。 The present invention is characterized in that left and right rear fenders are provided so as to cover the upper part of the left and right rear wheels at the rear part of the traveling vehicle body, and a cabin forming a driving space is provided between the left and right rear fenders. A secondary battery is provided in the roof part, an inverter is provided in the rear fender arrangement part, DC power from the secondary battery is converted into AC power by the inverter and can be supplied to the electric motor, The driving force of the electric motor is configured to be freely transmitted to the traveling transmission system.
本発明は、前記キャビンは、ピラーを有しており、前記二次電池からの直流電力を前記インバータに供給する電源ケーブルが、前記ピラーの内部を挿通する状態で配置されていてもよい。In the present invention, the cabin may have a pillar, and a power cable for supplying DC power from the secondary battery to the inverter may be disposed in a state of being inserted through the pillar.
本発明は、前記走行機体の前部にエンジンが備えられ、そのエンジンの後面側に前記電動モータが備えられ、前記インバータからの交流電力を前記電動モータに供給する出力ケーブルが、前記走行機体内側の側壁を貫通し、前記走行機体の中央側の前記キャビン内に延出する形態で配置されていてもよい。In the present invention, an engine is provided at a front portion of the traveling machine body, the electric motor is provided on a rear surface side of the engine, and an output cable for supplying AC power from the inverter to the electric motor is provided inside the traveling machine body. It may be arranged in a form extending through the side wall of the vehicle and extending into the cabin on the center side of the traveling machine body.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
図1に示すように、操向操作(操舵)自在な左右一対の前車輪1と、左右一対の後車輪2とを備えた走行機体Aの前部のエンジンボンネット3の内部にディーゼル型のエンジン4を備え、このエンジン4の後面側にジェネレータモータM(電動モータの一例)と主クラッチ機構Cとを収容する伝動ハウジング5を備え、この伝動ハウジング5の後面にミッションケース7が連結し、走行機体Aの後部で左右の後車輪2の上方を覆うように走行機体Aから外側方に張り出す形態で備えられた左右の後部フェンダー8の間に運転座席9を備え、この運転座席9を収容する運転空間を形成するキャビンDを備えて作業車としてのハイブリッド型のトラクタが構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔overall structure〕
As shown in FIG. 1, a diesel engine is installed inside an engine bonnet 3 at the front of a traveling machine body A having a pair of left and right front wheels 1 that can be steered (steered) and a pair of left and right rear wheels 2. 4, a transmission housing 5 that houses a generator motor M (an example of an electric motor) and a main clutch mechanism C is provided on the rear surface side of the engine 4, and a transmission case 7 is connected to the rear surface of the transmission housing 5 for traveling. A driver's seat 9 is provided between the left and right rear fenders 8 provided in a form projecting outward from the traveling machine A so as to cover the upper part of the left and right rear wheels 2 at the rear of the machine A, and the driver's seat 9 is accommodated. A hybrid tractor as a work vehicle is configured with a cabin D that forms a driving space.
走行機体Aの後部(ミッションケース7の後端側)に昇降用アクチュエータとして油圧型の昇降シリンダ10と、この昇降シリンダ10の作動により上下に揺動する左右一対のリフトアーム11とが備えられ、ミッションケース7の後端には駆動力の外部への取り出しを可能にする動力取出軸12が備えられている。これにより、左右のリフトアーム11によって昇降自在となる3点リンク機構(図示せず)を介してロータリ耕耘装置やプラウなどの対地作業装置を連結することが可能となり、ロータリ耕耘装置などの駆動型の対地作業装置に対して動力取出軸12からの駆動力を伝え、耕起作業が実現する。 A hydraulic lift cylinder 10 as a lift actuator and a pair of left and right lift arms 11 that swing up and down by the operation of the lift cylinder 10 are provided at the rear of the traveling machine body A (the rear end side of the transmission case 7). At the rear end of the mission case 7 is provided a power take-off shaft 12 that allows the drive force to be taken out. This makes it possible to connect a ground working device such as a rotary tiller or a plow via a three-point link mechanism (not shown) that can be moved up and down by the left and right lift arms 11, and a drive type such as a rotary tiller. The driving force from the power take-out shaft 12 is transmitted to the ground work device, and the tilling work is realized.
このトラクタでは、ジェネレータモータMが、エンジン4の駆動力により発電を行う三相交流発電機の機能と、外部から供給される電力により回転作動する三相交流モータの機能とを併せ持つものが使用されている。また、キャビンDのルーフ部Rの内部にリチウムイオン型やニッケル水素型等の二次電池59と電池管理システム60(電池管理手段の一例・BMS)とを有する電源ユニットB(図8、図15を参照)が備えられ、この電源ユニットBからの直流電力を三相交流電力に変換してジェネレータモータMに供給する第1電力制御ユニットE1が右側の後部フェンダー8の下側に備えられ、油圧系を駆動する第2電力制御ユニットE2が左側の後部フェンダー8の下側に備えられている。また、ジェネレータモータMで発電された三相交流電流を直流電流に変換し昇圧して電源ユニットBに供給する制御と、第1,第2電力制御ユニットE1,E2の制御とを行う主制御システムが運転座席9の下側に配置されている。尚、第1,第2電力制御ユニットE1,E2の上位概念として電力制御ユニットEと称する。 In this tractor, a generator motor M having both a function of a three-phase AC generator that generates electric power by the driving force of the engine 4 and a function of a three-phase AC motor that rotates by electric power supplied from the outside is used. ing. Further, a power supply unit B (FIG. 8, FIG. 15) having a secondary battery 59 such as a lithium ion type or a nickel hydrogen type and a battery management system 60 (an example of battery management means / BMS) inside the roof portion R of the cabin D. And a first power control unit E1 that converts DC power from the power supply unit B into three-phase AC power and supplies it to the generator motor M is provided below the right rear fender 8 and is hydraulically A second power control unit E2 for driving the system is provided below the left rear fender 8. Also, a main control system that performs control for converting the three-phase alternating current generated by the generator motor M into direct current, boosting it to supply it to the power supply unit B, and controlling the first and second power control units E1 and E2. Is disposed below the driver's seat 9. In addition, it calls the electric power control unit E as a high-order concept of the 1st, 2nd electric power control units E1, E2.
〔主制御システム〕
主制御システムは、図15に示すように、主制御ユニット101と、エンジン制御ユニット102と、ハイブリッド制御ユニット103と、モータ制御ユニット104と、整流
昇圧ユニット105とを有しており、これらはECUとして構成される。また、この主制御システムは充放電手段として機能するものであり、走行伝動系に作用する負荷が小さい場合には、ジェネレータモータMからの発電電力を電源ユニットBの二次電池59に充電する充電モードを選択し、走行伝動系に作用する負荷が閾値を超えた場合には、電源ユニットBからの電力を第1電力制御ユニットE1で三相交流に変換してジェネレータモータMに供給する駆動モードを選択するように構成され、この駆動モードでは、ジェネレータモータMの駆動力を走行伝動系に伝えることによりエンジン回転をアシストして駆動力不足やエンジンストップを招くことのない走行を実現する。尚、走行伝動系とはエンジン4の駆動力を前車輪1と後車輪2とに伝える機能を有するミッションケース7等の伝動機構であり、ミッションケース7と制御構成の詳細とは後述する。
[Main control system]
As shown in FIG. 15, the main control system includes a main control unit 101, an engine control unit 102, a hybrid control unit 103, a motor control unit 104, and a rectifying and boosting unit 105, which are ECUs Configured as The main control system functions as charging / discharging means. When the load acting on the traveling transmission system is small, charging is performed to charge the secondary battery 59 of the power supply unit B with the generated power from the generator motor M. When the mode is selected and the load acting on the traveling transmission system exceeds a threshold value, the driving mode is to supply the power from the power supply unit B to the generator motor M by converting the power from the power supply unit B into a three-phase alternating current by the first power control unit E1. In this drive mode, the driving force of the generator motor M is transmitted to the traveling transmission system to assist the engine rotation, thereby realizing traveling without driving force shortage and engine stoppage. The traveling transmission system is a transmission mechanism such as a transmission case 7 having a function of transmitting the driving force of the engine 4 to the front wheels 1 and the rear wheels 2. Details of the transmission case 7 and the control configuration will be described later.
〔伝動ハウジング〕
図2に示すように、エンジン4とジェネレータモータMとフライホイール15と主クラッチ機構Cとが、この順序で備えられ、エンジン4の後部に連結したリヤエンドプレート16に対して前述した伝動ハウジング5が連結し、これにより伝動ハウジング5にジェネレータモータMとフライホイール15と主クラッチ機構Cとが収容されている。
[Transmission housing]
As shown in FIG. 2, the engine 4, the generator motor M, the flywheel 15, and the main clutch mechanism C are provided in this order, and the transmission housing 5 described above with respect to the rear end plate 16 connected to the rear portion of the engine 4. Thus, the generator motor M, the flywheel 15 and the main clutch mechanism C are accommodated in the transmission housing 5.
ジェネレータモータMは、永久磁石21を外周に備えたロータ22と、このロータ22を取り囲む位置に配置されたステータ23とで構成され、ステータ23は、ステータコアの複数のティース部(図示せず)にコイルを巻回した構造を有している。エンジン4の出力軸4A(クランク軸)の軸端に対して、この出力軸4Aの回転軸芯Xと同軸芯で、ジェネレータモータMのロータ22が連結している。このロータ22のうち出力軸4Aと反対側の面にフライホイール15が配置され、これらが連結機構Jによって連結されている。この構成では、ロータ22が、ジェネレータモータMの駆動力を走行伝動系に伝える機能を有すると共に、エンジン4の駆動力をジェネレータモータMに伝える機能を有した伝動部として構成されている。 The generator motor M is composed of a rotor 22 having a permanent magnet 21 on the outer periphery and a stator 23 arranged at a position surrounding the rotor 22, and the stator 23 is formed on a plurality of teeth portions (not shown) of the stator core. It has a structure in which a coil is wound. The rotor 22 of the generator motor M is connected to the shaft end of the output shaft 4A (crankshaft) of the engine 4 coaxially with the rotational axis X of the output shaft 4A. The flywheel 15 is disposed on the surface of the rotor 22 opposite to the output shaft 4A, and these are connected by a connecting mechanism J. In this configuration, the rotor 22 is configured as a transmission unit having a function of transmitting the driving force of the generator motor M to the traveling transmission system and a function of transmitting the driving force of the engine 4 to the generator motor M.
連結機構Jは、出力軸4Aに対して回転軸芯Xと平行姿勢で立設され、ロータ22に穿設されたロータ貫通孔22Aと、フライホイール15に穿設されたホイール貫通孔15Aとに貫通する複数のスタッド軸24と、このスタッド軸24の軸端のネジ部24Aに螺合するナット25とで構成されている。このような構成から出力軸4Aの軸端とナット25との間にロータ22とフライホイール15とを挟み込む状態で夫々が連結される状態に達する。 The coupling mechanism J is erected in a posture parallel to the rotation axis X with respect to the output shaft 4A, and is formed between a rotor through hole 22A formed in the rotor 22 and a wheel through hole 15A formed in the flywheel 15. The stud shaft 24 includes a plurality of penetrating stud shafts 24, and a nut 25 that is screwed into a screw portion 24 </ b> A at the shaft end of the stud shaft 24. From such a configuration, a state is reached in which the rotor 22 and the flywheel 15 are sandwiched between the shaft end of the output shaft 4A and the nut 25, respectively.
伝動ハウジング5は、前部ハウジング5Aと後部ハウジング5Bとを分離可能に連結した構造を有しており、ジェネレータモータMを組み立てる際には、前部ハウジング5Aの内面にステータ23を備えた状態で、この前部ハウジング5Aをリヤエンドプレート16に連結し、次に、出力軸4Aの後端にロータ22を連結する作業が行われる。 The transmission housing 5 has a structure in which the front housing 5A and the rear housing 5B are detachably connected, and when the generator motor M is assembled, the stator 23 is provided on the inner surface of the front housing 5A. The front housing 5A is connected to the rear end plate 16, and then the rotor 22 is connected to the rear end of the output shaft 4A.
この作業において、ロータ22の永久磁石21の吸引力によってロータ22がステータ23の内面に吸着する不都合を阻止するために、前述した複数のスタッド軸24を備えており、ロータ22には回転軸芯Xと平行姿勢(図面では同軸芯)で貫通し、内面に雌ネジを有するネジ孔22Bが形成されている。 In this work, in order to prevent the inconvenience that the rotor 22 is attracted to the inner surface of the stator 23 by the attractive force of the permanent magnet 21 of the rotor 22, the above-described plurality of stud shafts 24 are provided. A screw hole 22 </ b> B that penetrates in a posture parallel to X (a coaxial core in the drawing) and has a female screw on the inner surface is formed.
このネジ孔22Bは送り速度調整用のネジ軸18が螺合するための雌ネジ部が形成され、ロータ22を出力軸4Aに連結する際には、図3(a)に示すように、ネジ軸18の先端がロータ22に突出するように螺合させた状態で、複数のスタッド軸24をロータ22のロータ貫通孔22Aに挿通させ、ネジ軸18の円錐状の先端を出力軸4Aの後面で回転軸芯X上に形成した円錐状の凹部4Bに嵌め込むことになる。この状態において、ネジ軸18をロータ22から抜き取る方向に回転操作することにより、永久磁石21がステータ
23に吸引される吸引力によりロータ22と出力軸4Aの後端との距離を徐々に短縮することになる。この操作によりロータ22が出力軸4Aの後端に接触する位置に達した状態では、ロータ22の外周とステータ23の内周との間に間隙が形成され、この後、図3(b)に示すように、複数のスタッド軸24をフライホイール15のホイール貫通孔15Aに挿通させ、スタッド軸24にナット25を螺合させ締結することで、このロータ22とフライホイール15とが連結状態に達する。また、出力軸4Aの後面の中央位置には回転軸芯Xと同軸芯となる凹状の被嵌合部4Cが形成され、ロータ22の前面には回転軸芯Xと同軸芯となる凸状の嵌合部22Cが形成され、ロータ22を出力軸4Aに連結時には、被嵌合部4Cと嵌合部22Cとが嵌合して強固な位置決め状態に達する。
This screw hole 22B is formed with a female screw portion for screwing the screw shaft 18 for adjusting the feed rate, and when connecting the rotor 22 to the output shaft 4A, as shown in FIG. A plurality of stud shafts 24 are inserted into the rotor through holes 22A of the rotor 22 in a state where the tips of the shafts 18 are screwed so as to protrude into the rotor 22, and the conical tips of the screw shafts 18 are connected to the rear surface of the output shaft 4A. Thus, it is fitted into the conical recess 4B formed on the rotation axis X. In this state, the distance between the rotor 22 and the rear end of the output shaft 4A is gradually shortened by the attractive force by which the permanent magnet 21 is attracted to the stator 23 by rotating the screw shaft 18 in the direction of extracting from the rotor 22. It will be. In a state where the rotor 22 has reached a position where it contacts the rear end of the output shaft 4A by this operation, a gap is formed between the outer periphery of the rotor 22 and the inner periphery of the stator 23, and thereafter, as shown in FIG. As shown, the rotor 22 and the flywheel 15 reach a connected state by inserting a plurality of stud shafts 24 through the wheel through holes 15A of the flywheel 15 and screwing and fastening nuts 25 to the stud shafts 24. . Further, a concave fitted portion 4C that is coaxial with the rotational axis X is formed at the center position of the rear surface of the output shaft 4A, and a convex shape that is coaxial with the rotational axis X is formed on the front surface of the rotor 22. When the fitting portion 22C is formed and the rotor 22 is connected to the output shaft 4A, the fitted portion 4C and the fitting portion 22C are fitted to reach a firm positioning state.
主クラッチ機構Cは、フライホイール15の後面に連結するクラッチカバー27の内部にクラッチディスク28と、プレッシャプレート29と、ダイヤフラムバネ30とを配置し、クラッチディスク28からの駆動力が伝えられるクラッチ軸31と、図1に示すクラッチペダル52の踏み込み操作に連係して主クラッチ機構Cの切り操作を行うレリーズユニット(図示せず)とを備えている。 The main clutch mechanism C includes a clutch disk 28, a pressure plate 29, and a diaphragm spring 30 disposed in a clutch cover 27 that is connected to the rear surface of the flywheel 15, and a clutch shaft to which driving force from the clutch disk 28 is transmitted. 31 and a release unit (not shown) that performs the disengagement operation of the main clutch mechanism C in conjunction with the depression operation of the clutch pedal 52 shown in FIG.
クラッチ軸31は、後部ハウジング5Bに対して回転軸芯Xを中心にして回転自在に支持され、クラッチディスク28は、スプライン構造によりクラッチ軸31に対してトルク伝動自在、かつ、回転軸芯Xに沿って変位自在に支持され、ダイヤフラムバネ30は、プレッシャプレート29を介してクラッチ入り方向への付勢力をクラッチディスク28に作用させる構成を有している。また、クラッチ軸31の後端からの駆動力を伝動ギヤ32を介して中間伝動軸33に伝える伝動系が後部ハウジング5Bに備えられ、この中間伝動軸33の駆動力はミッションケース7に伝えられる。 The clutch shaft 31 is supported so as to be rotatable about the rotation axis X with respect to the rear housing 5B, and the clutch disk 28 is capable of transmitting torque to the clutch shaft 31 by a spline structure and is also connected to the rotation axis X. The diaphragm spring 30 is supported so as to be displaceable along the clutch disc 28, and the urging force in the clutch engagement direction is applied to the clutch disk 28 via the pressure plate 29. The rear housing 5B is provided with a transmission system for transmitting the driving force from the rear end of the clutch shaft 31 to the intermediate transmission shaft 33 via the transmission gear 32. The driving force of the intermediate transmission shaft 33 is transmitted to the transmission case 7. .
尚、主クラッチ機構Cはクラッチペダル52が非操作(踏み込まれない)状態である場合にはダイヤフラムバネ30の付勢力がプレッシャプレート29からクラッチディスク28に作用することから、クラッチディスク28がフライホイール15の後面に圧接してクラッチ入り状態に維持される。これとは逆にクラッチペダル52が踏み込み操作された場合には、ダイヤフラムバネ30からプレッシャプレート29に作用する付勢力が大きく低下するためクラッチディスク28とフライホイール15の後面とが非接触状態となりクラッチ切り状態に達する。 In the main clutch mechanism C, when the clutch pedal 52 is not operated (not depressed), the urging force of the diaphragm spring 30 acts on the clutch disk 28 from the pressure plate 29. 15 is kept in contact with the rear surface of the clutch 15 in the engaged state. On the contrary, when the clutch pedal 52 is depressed, the urging force acting on the pressure plate 29 from the diaphragm spring 30 is greatly reduced, so that the clutch disk 28 and the rear surface of the flywheel 15 are brought into a non-contact state. Reach cutting condition.
前述したフライホイール15の外周にはリングギヤ部15Bが形成され、図4及び図5に示すように、このリングギヤ部15Bに噛合して回転力を伝えるピニオンギヤ(図示せず)を有したスタータモータ19がエンジン4の左側部に配置されている。また、ジェネレータモータMのステータ23のコイルに接続する3本の電力線Qが伝動ハウジング5の右側部に接続している。この電力線Qは、後述する電力制御ユニットEから電力が供給される経路として機能すると共に、ジェネレータモータMで発電した電力を送り出す経路として機能する。このトラクタでは、スタータモータ19をエンジン4の右側部に配置し、電力線Qを伝動ハウジング5の左側部に配置しても良い。 A ring gear portion 15B is formed on the outer periphery of the flywheel 15 described above. As shown in FIGS. 4 and 5, a starter motor 19 having a pinion gear (not shown) that meshes with the ring gear portion 15B and transmits rotational force. Is arranged on the left side of the engine 4. Further, three power lines Q connected to the coils of the stator 23 of the generator motor M are connected to the right side portion of the transmission housing 5. The power line Q functions as a path through which power is supplied from a power control unit E, which will be described later, and also functions as a path for sending out the power generated by the generator motor M. In this tractor, the starter motor 19 may be disposed on the right side of the engine 4 and the power line Q may be disposed on the left side of the transmission housing 5.
〔ジェネレータモータに関連する構成の実施形態における作用・効果〕
このような構成から、エンジン4の出力軸4Aに対してジェネレータモータMのロータ22を連結する際には、ロータ22のネジ孔22Bの全長より充分に長い寸法の送り速度調整用のネジ軸18を準備しておき、このネジ軸18の両端部がネジ孔22Bから突出するようにネジ孔22Bに螺合させ、出力軸4Aに備えたスタッド軸24がロータ22のロータ貫通孔22Aに貫通する状態にセットする。この状態では、ロータ22とステータ23との間に吸引力が作用するものであるが、ネジ軸18の一方の端部が出力軸4Aの凹部4Bの内面に接当するためロータ22が出力軸4Aに接近する方向(回転軸芯Xに沿う方向)への変位が抑制される。また、スタッド軸24がロータ22のステータ内面に接近す
る方向(回転軸芯Xに直交する方向)への変位が抑制される。
[Operation / Effect in Embodiment of Configuration Relating to Generator Motor]
With such a configuration, when connecting the rotor 22 of the generator motor M to the output shaft 4A of the engine 4, the screw shaft 18 for adjusting the feed rate having a dimension sufficiently longer than the entire length of the screw hole 22B of the rotor 22 is used. The screw shaft 18 is screwed into the screw hole 22B so that both ends of the screw shaft 18 protrude from the screw hole 22B, and the stud shaft 24 provided on the output shaft 4A penetrates the rotor through hole 22A of the rotor 22. Set to state. In this state, a suction force acts between the rotor 22 and the stator 23. However, since one end of the screw shaft 18 contacts the inner surface of the recess 4B of the output shaft 4A, the rotor 22 is connected to the output shaft. Displacement in the direction approaching 4A (the direction along the rotation axis X) is suppressed. Further, the displacement in the direction in which the stud shaft 24 approaches the stator inner surface of the rotor 22 (the direction orthogonal to the rotation axis X) is suppressed.
この状態で、ネジ軸18の一方の端部のロータ22からの突出量を低減するように、ネジ軸18の他方の端部を人為的な回転操作や、電動アクチュエータ等により回転操作することで、ロータ22とステータ23との間に作用する吸引力の影響を排除する状態でエンジン4の出力軸4Aに接近する方向にロータ22を任意の速度で変位させることが可能となり、適正な位置にロータ22を案内して、このロータ22とフライホイール15とを連結機構Jで出力軸4Aに対して連結できることになる。このようにロータ22を適正な位置に案内した後にネジ軸18は取り外される。 In this state, the other end of the screw shaft 18 is rotated by an artificial rotation or an electric actuator so as to reduce the amount of protrusion of the one end of the screw shaft 18 from the rotor 22. The rotor 22 can be displaced at an arbitrary speed in the direction approaching the output shaft 4A of the engine 4 in a state in which the influence of the suction force acting between the rotor 22 and the stator 23 is eliminated. The rotor 22 is guided, and the rotor 22 and the flywheel 15 can be connected to the output shaft 4A by the connecting mechanism J. Thus, after guiding the rotor 22 to an appropriate position, the screw shaft 18 is removed.
また、フライホイール15のうち出力軸4Aと反対側の面を利用することで部品点数を増大させずに主クラッチ機構Cを小型に構成することが可能となり、主クラッチ機構Cで摩耗粉が発生しても、フライホイール15の妨げにより、ジェネレータモータMへの摩耗粉の侵入を抑制して高性能の作動を維持する。また、伝動ハウジング5の左右の一方の側部にスタータモータ19を配置し、他方の側部にジェネレータモータMのステータ23のコイルに接続する3本の電力線Qを振分けて配置したことにより、伝動ハウジング5の側部の空間を有効に利用できる。 Further, by utilizing the surface of the flywheel 15 opposite to the output shaft 4A, the main clutch mechanism C can be made compact without increasing the number of parts, and wear powder is generated in the main clutch mechanism C. Even so, the hindrance of the flywheel 15 prevents the wear powder from entering the generator motor M and maintains a high-performance operation. In addition, the starter motor 19 is arranged on one of the left and right sides of the transmission housing 5 and the three power lines Q connected to the coils of the stator 23 of the generator motor M are arranged on the other side. The space at the side of the housing 5 can be used effectively.
〔ミッションケース〕
ミッションケース7は、図5に示すように、油圧変速ユニットFを内蔵しており、この油圧変速ユニットFで変速された走行駆動力をミッションケース7から前車輪1と後車輪2とに伝える伝動系が形成されている。油圧変速ユニットFの構成は図面に示していないが、エンジン4からの動力を断続する油圧式の変速クラッチと、シンクロメッシュ型の複数の変速ギヤと、夫々の変速ギヤのスリーブをシフト操作する複数の油圧式の変速シリンダと、変速シリンダを制御する変速バルブとを備えている。
[Mission case]
As shown in FIG. 5, the transmission case 7 has a built-in hydraulic transmission unit F, and transmits the driving force shifted by the hydraulic transmission unit F from the transmission case 7 to the front wheels 1 and the rear wheels 2. A system is formed. The structure of the hydraulic transmission unit F is not shown in the drawing, but a hydraulic transmission clutch that intermittently powers the engine 4, a plurality of synchromesh transmission gears, and a plurality of transmission gears that shift the sleeves of the transmission gears. A hydraulic transmission cylinder and a transmission valve for controlling the transmission cylinder.
油圧変速ユニットFは、クラッチペダル52を踏み込み操作しなくとも、主変速レバー55(図1を参照)を操作するだけで変速を実現する構成を油圧回路のみによって実現するものである。その変速作動の一例を挙げると、例えば、主変速レバー55を中立位置から前進1速位置に操作した場合には、変速クラッチが切り操作された後に、変速シリンダの作動により前進1速位置に対応した変速ギヤが変速位置にセットされ、この後に変速クラッチを入り状態に復帰させる制御が油圧によりシーケンシャルに実行される。 The hydraulic transmission unit F realizes a configuration that realizes a shift only by operating the main transmission lever 55 (see FIG. 1) without depressing the clutch pedal 52 only by a hydraulic circuit. An example of the speed change operation is, for example, when the main speed change lever 55 is operated from the neutral position to the first forward speed position, after the speed change clutch is disengaged, the shift cylinder is operated to correspond to the first forward speed position. The changed transmission gear is set at the transmission position, and thereafter, the control for returning the transmission clutch to the engaged state is sequentially executed by hydraulic pressure.
この油圧変速ユニットFからの走行駆動力は、ミッションケース内部の後部デファレンシャル機構(図示せず)を介して左右の後車輪2に伝えられると共に、ミッションケース7の内部に備えた前輪増速装置(図示せず)からの駆動力が前輪駆動軸35を介して前車輪1のデファレンシャル機構(図示せず)に伝えられる。この前輪増速装置は前車輪1が設定角度を超えてステアリング操作された場合に、前車輪1の駆動速度を増大させるギヤ変速系と、図7に示す油圧式のADクラッチ35Cとを備えている。このADクラッチ35Cは走行機体Aの直進状態ではバネの付勢力によって後車輪2と等速での駆動状態を維持し、ステアリング量が設定値を超えた場合には高速伝動状態に切り換えられる。 The travel driving force from the hydraulic transmission unit F is transmitted to the left and right rear wheels 2 via a rear differential mechanism (not shown) inside the transmission case, and a front wheel speed increasing device (inside the transmission case 7) ( A driving force from the front wheel 1 is transmitted to a differential mechanism (not shown) of the front wheel 1 via the front wheel drive shaft 35. This front wheel speed increasing device includes a gear transmission system that increases the driving speed of the front wheel 1 when the front wheel 1 is steered beyond a set angle, and a hydraulic AD clutch 35C shown in FIG. Yes. The AD clutch 35C maintains a driving state at a constant speed with the rear wheel 2 by the urging force of the spring when the traveling machine body A is traveling straight, and is switched to a high speed transmission state when the steering amount exceeds a set value.
〔油圧構成〕
図1に示すように、ミッションケース7の前方でエンジン4より更に前方位置には、前車輪1のステアリング作動を行う油圧式のステアリングユニット36が備えられている。図7に示すように、このステアリングユニット36と、昇降シリンダ10と、PTOクラッチ37と、ADクラッチ35Cとが油圧装置の一例であり、図4及び図5に示すように、ミッションケース7の右側の外側部で、キャビンDのステップの下側には、これらに作動油を供給するため前部位置に第1油圧ポンプP1が備えられ、この後部位置に第2油圧ポンプP2が一直線状に配置され、ミッションケース7の左側の外側部には、ミッション
ケース7の潤滑油を濾過して作動油として第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2とに供給する油圧フィルタ38が取り付けられている。尚、第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2とによって電源ユニットBからの電力によって作動する電動油圧ポンプが構成され、第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2との下面がミッションケース7の下面より上側に位置するように相対的な位置関係が設定されている。
(Hydraulic configuration)
As shown in FIG. 1, a hydraulic steering unit 36 that performs the steering operation of the front wheel 1 is provided in front of the mission case 7 and further forward of the engine 4. As shown in FIG. 7, the steering unit 36, the elevating cylinder 10, the PTO clutch 37, and the AD clutch 35C are examples of a hydraulic device. As shown in FIGS. 4 and 5, the right side of the mission case 7 is shown. The first hydraulic pump P1 is provided at the front position to supply hydraulic oil to the lower side of the step of the cabin D, and the second hydraulic pump P2 is arranged in a straight line at the rear position. A hydraulic filter 38 is attached to the left outer portion of the transmission case 7 to filter the lubricating oil in the transmission case 7 and supply it as hydraulic oil to the first hydraulic pump P1 and the second hydraulic pump P2. The first hydraulic pump P1 and the second hydraulic pump P2 constitute an electric hydraulic pump that is operated by the electric power from the power supply unit B. The lower surfaces of the first hydraulic pump P1 and the second hydraulic pump P2 The relative positional relationship is set so as to be located above the lower surface.
第1油圧ポンプP1は、電力によって作動する第1ポンプモータP1mと、これによって駆動される第1ポンプP1pとで構成され、第2油圧ポンプP2は、電力によって作動する第2ポンプモータP2mと、これによって駆動される第2ポンプP2pとで構成されている。第1ポンプモータP1mは後方側に駆動軸が突設され、この駆動軸に第1ポンプP1pが連結し、第2ポンプモータP2mは前方側に駆動軸が突設され、この駆動軸に第2ポンプP2pが連結し、第1ポンプP1pと第2ポンプP2pの中間位置に、第1ポンプP1pからの作動油を分配して送り出す分配弁39が配置されている。特に、第1ポンプモータP1mの駆動軸の軸芯と、第2ポンプモータP2mの駆動軸の軸芯とが、互いに平行する状態で機体上下及び左右方向で近接する位置関係に設定されている。この油圧構成では、第1油圧ポンプP1からの作動油を分配弁39で分配する構成に代えて、第2油圧ポンプP2からの作動油を分配弁39で分配する構成であっても良い。 The first hydraulic pump P1 includes a first pump motor P1m that is operated by electric power and a first pump P1p that is driven thereby, and the second hydraulic pump P2 is a second pump motor P2m that is operated by electric power, It is comprised with the 2nd pump P2p driven by this. The first pump motor P1m has a drive shaft projecting on the rear side. The first pump P1p is connected to the drive shaft, and the second pump motor P2m has a drive shaft projecting on the front side. A pump P2p is connected, and a distribution valve 39 that distributes and feeds hydraulic oil from the first pump P1p is disposed at an intermediate position between the first pump P1p and the second pump P2p. In particular, the axial center of the drive shaft of the first pump motor P1m and the axial center of the drive shaft of the second pump motor P2m are set in a positional relationship in which they are close to each other in the vertical and horizontal directions of the machine body. In this hydraulic configuration, instead of the configuration in which the hydraulic oil from the first hydraulic pump P1 is distributed by the distribution valve 39, the hydraulic oil from the second hydraulic pump P2 may be distributed by the distribution valve 39.
第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mとは三相モータとして構成され、第2電力制御ユニットE2から三相交流電力が供給される。尚、第1油圧ポンプP1と比較して第2油圧ポンプP2で送り出す作動油の油量が多く設定され、第1ポンプモータP1mと比較して第2ポンプモータP2mに大きい容量で大型の電動モータが用いられている。第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mとしてブラシレス直流モータのように回転速度を制御できるものを使用しても良い。 The first pump motor P1m and the second pump motor P2m are configured as three-phase motors, and three-phase AC power is supplied from the second power control unit E2. In addition, the amount of hydraulic oil sent out by the second hydraulic pump P2 is set to be larger than that of the first hydraulic pump P1, and the second pump motor P2m has a larger capacity and a larger electric motor than the first pump motor P1m. Is used. As the first pump motor P1m and the second pump motor P2m, those capable of controlling the rotation speed such as a brushless DC motor may be used.
図6に示すように、ミッションケース7の底壁部7Aには、油圧フィルタ38で濾過した潤滑油を作動油として送り出すように、ミッションケース7の内部空間と分離する機体左右向きの主送油路7B(内部油路の一例)が底壁部7Aの一端から他端に亘って形成され、この主送油路7Bから機体前後向きに分岐した分岐送油路7C(内部油路の一例)が形成され、また、ミッションケース7の壁部には内部空間に貯留されている潤滑油を油圧フィルタ38に供給する吸引油路7Dが形成されている。ミッションケース7は鋳造物であり、これら主送油路7Bと、分岐送油路7Cと、吸引油路7Dとは鋳造時にミッションケース7と一体的に形成される。 As shown in FIG. 6, the main oil supply to the left and right sides of the machine body separated from the internal space of the mission case 7 is sent to the bottom wall portion 7 </ b> A of the mission case 7 so that the lubricating oil filtered by the hydraulic filter 38 is sent out as working oil. A path 7B (an example of an internal oil path) is formed from one end to the other end of the bottom wall portion 7A, and a branched oil supply path 7C (an example of an internal oil path) branched from the main oil supply path 7B in the longitudinal direction of the machine body. Further, a suction oil passage 7D for supplying lubricating oil stored in the internal space to the hydraulic filter 38 is formed in the wall portion of the mission case 7. The mission case 7 is a casting, and the main oil supply passage 7B, the branch oil supply passage 7C, and the suction oil passage 7D are formed integrally with the mission case 7 at the time of casting.
主送油路7Bからの作動油は第2送油管L2を介して第2ポンプP2pに供給され、分岐送油路7Cからの作動油は第1送油管L1を介して第1ポンプP1pに供給される。 The hydraulic oil from the main oil supply path 7B is supplied to the second pump P2p via the second oil supply pipe L2, and the hydraulic oil from the branch oil supply path 7C is supplied to the first pump P1p via the first oil supply pipe L1. Is done.
図7に示す如く第1ポンプP1pからの作動油は、分配弁39を介して、前車輪1のステアリング作動を行うステアリングユニット36に供給されると共に、分配弁39を介して、PTOクラッチ37(厳密にはPTOクラッチ37の制御弁)と、油圧変速ユニットFと、ADクラッチ35C(厳密にはADクラッチ35Cの制御弁)とに供給される。また、第2ポンプP2pからの作動油は、走行機体Aの後部の昇降シリンダ10(厳密には昇降シリンダ10の制御弁)に供給されると共に、対地作業装置のローリング姿勢を制御するローリングシリンダ13(厳密にはローリング制御弁)に供給される。 As shown in FIG. 7, the hydraulic oil from the first pump P1p is supplied to the steering unit 36 that performs the steering operation of the front wheel 1 via the distribution valve 39 and also to the PTO clutch 37 ( Strictly speaking, it is supplied to the control valve of the PTO clutch 37), the hydraulic transmission unit F, and the AD clutch 35C (strictly, the control valve of the AD clutch 35C). Further, the hydraulic oil from the second pump P2p is supplied to the lifting cylinder 10 (strictly, the control valve of the lifting cylinder 10) at the rear of the traveling machine body A, and the rolling cylinder 13 that controls the rolling posture of the ground working device. (Strictly speaking, a rolling control valve).
〔油圧構成に関連する実施形態における作用・効果〕
このような油圧構成から、油圧機器を作動させる際に第1油圧ポンプP1の第1ポンプモータP1m、又は、第2油圧ポンプP2の第2ポンプモータP2mを作動させることにより、油圧機器を作動させない場合に電力の無駄な消費をなくすことが可能となる。また、ミッションケース7の一方の外側部に電動油圧ポンプとして第1油圧ポンプP1と第2
油圧ポンプP2との2つの油圧ポンプを配置し、ミッションケース7の他方の外側部に油圧フィルタ38を配置しているので、ミッションケース7と油圧ポンプとの間の油路長を最短にして油圧系の小型化を実現するだけではなく、例えば、ミッションケース7の一方の外側部に油圧ポンプと油圧フィルタ38とを配置するものと比較してミッションケース7の両側部の空間を有効に利用して油圧系を構成することが可能となる。
[Operation / Effect in Embodiment Related to Hydraulic Configuration]
From such a hydraulic configuration, when the hydraulic device is operated, the hydraulic device is not operated by operating the first pump motor P1m of the first hydraulic pump P1 or the second pump motor P2m of the second hydraulic pump P2. In this case, it is possible to eliminate wasteful power consumption. Further, a first hydraulic pump P1 and a second hydraulic pump are provided on one outer side of the transmission case 7 as an electric hydraulic pump.
Since two hydraulic pumps, the hydraulic pump P2 and the hydraulic filter 38 are arranged on the other outer side of the transmission case 7, the hydraulic path length between the transmission case 7 and the hydraulic pump is minimized and the hydraulic pressure is reduced. not only downsized systems, for example, effectively utilizing the space on both sides of the transmission case 7 as compared to that of placing the hydraulic pump and the hydraulic filter 38 on one outer side of the mission case 7 Thus, a hydraulic system can be configured.
また、第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mとの中間の空間に第1ポンプP1pと第2ポンプP2pと分配弁39とが配置されるため、例えば、草木や地面の突出物が存在する環境で走行機体Aを前進させる場合でも、第1ポンプモータP1mが草木や突出物に接触して排除するため、これらが第1ポンプP1pと第2ポンプP2pと分配弁39との何れかに接触して破損する不都合を解消する。また、走行機体Aを後進させる場合には、前述とは逆に第2ポンプモータP2mが草木や突出物に接触して排除することで第1ポンプP1pと第2ポンプP2pと分配弁39との何れかに接触して破損する不都合を解消する。 In addition, since the first pump P1p, the second pump P2p, and the distribution valve 39 are arranged in the space between the first pump motor P1m and the second pump motor P2m, for example, there are vegetation and ground protrusions. Even when the traveling machine body A is moved forward in the environment, the first pump motor P1m comes into contact with the vegetation and the projecting object to eliminate it, so these contact any one of the first pump P1p, the second pump P2p, and the distribution valve 39. To eliminate the inconvenience of damage. Further, when the traveling machine body A is moved backward, the second pump motor P2m is in contact with the vegetation and the projecting object and is eliminated, and the first pump P1p, the second pump P2p, and the distribution valve 39 are removed. Eliminate the inconvenience of being damaged by touching any of them.
この油圧構成では、電動油圧ポンプとして第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2との2つの油圧ポンプを示したが、1つの電動油圧ポンプを備えても良く、3つ以上の油圧ポンプを備えても良い。また、分配弁39は他の油圧装置に作動油を分配するように構成しても良く、電動油圧ポンプをミッションケース7の左側に配置し、油圧フィルタ38をミッションケース7の右側に配置しても良い。また、第1油圧ポンプP1と第2油圧ポンプP2との配置を前述した構成とは逆にして、第1油圧ポンプP1を後部に配置し、第2油圧ポンプP2を配置しても良い。 In this hydraulic configuration, two hydraulic pumps of the first hydraulic pump P1 and the second hydraulic pump P2 are shown as the electric hydraulic pumps. However, one electric hydraulic pump may be provided, and three or more hydraulic pumps may be provided. May be. Further, the distribution valve 39 may be configured to distribute the hydraulic oil to other hydraulic devices. The electric hydraulic pump is disposed on the left side of the mission case 7 and the hydraulic filter 38 is disposed on the right side of the mission case 7. Also good. Further, the arrangement of the first hydraulic pump P1 and the second hydraulic pump P2 may be reversed from the configuration described above, and the first hydraulic pump P1 may be arranged at the rear and the second hydraulic pump P2 may be arranged.
〔キャビン〕
キャビンDは、前部で支柱状となる左右一対の前ピラー41と、前後方向の中間で支柱状となる左右一対の中間ピラー42と、後部で支柱状となる左右一対の後ピラー43と、これらの上部に連結するトップフレーム44と、このトップフレーム44を覆う位置に配置されるルーフ部Rとを有している。キャビンDの前部位置で左右の前ピラー41に挟まれる位置にフロントガラス45を備え、両側部で前ピラー41と中間ピラー42との間にガラス製のドア46を開閉自在に備え、このドア46の後方位置で中間ピラー42と後ピラー43との間にサイドガラス47を備え、後部位置で左右の後ピラー43に挟まれる位置にリヤガラス48を備えている。この構成では左右一対の前ピラー41と、左右一対の中間ピラー42と、左右一対の後ピラー43とが断面形状コ字状となる鋼材が用いられ、これらの上端に対してトップフレーム44が溶接固定されている。
〔cabin〕
The cabin D includes a pair of left and right front pillars 41 having a pillar shape at the front, a pair of left and right intermediate pillars 42 having a pillar shape in the middle in the front-rear direction, a pair of left and right rear pillars 43 having a pillar shape at the rear, A top frame 44 connected to these upper portions and a roof portion R disposed at a position covering the top frame 44 are provided. A windshield 45 is provided at a position sandwiched between the left and right front pillars 41 at the front portion of the cabin D, and a glass door 46 is provided between the front pillar 41 and the intermediate pillar 42 at both sides so as to be freely opened and closed. A side glass 47 is provided between the intermediate pillar 42 and the rear pillar 43 at a rear position 46, and a rear glass 48 is provided at a position sandwiched between the left and right rear pillars 43 at a rear position. In this configuration, a steel material in which a pair of left and right front pillars 41, a pair of left and right intermediate pillars 42, and a pair of left and right rear pillars 43 are U-shaped in cross section is used, and the top frame 44 is welded to the upper ends thereof. It is fixed.
このキャビンDは外部の塵埃や騒音等の運転空間内への侵入を阻止する気密構造を備えており、ルーフ部Rの後部にはキャビン内の冷房と暖房とを行う空調装置としてエアーコンディショナーSが備えられている The cabin D has an airtight structure that prevents external dust and noise from entering the driving space, and an air conditioner S is provided at the rear of the roof R as an air conditioner for cooling and heating the cabin. Equipped
図1及び図10に示すように、キャビンDの内部で、運転座席9の前部位置には前車輪1の操向操作を行うステアリングホイール51が配置され、ステアリングホイール51の左側の下方にはクラッチペダル52が配置され、右側下方には左右一対のブレーキペダル53とアクセルペダル54が配置されている。また、運転座席9の右側部にはミッションケース7の変速を行う主変速レバー55と、昇降シリンダ10を制御する昇降レバー56とが配置されている。 As shown in FIGS. 1 and 10, inside the cabin D, a steering wheel 51 for steering the front wheel 1 is disposed at the front position of the driver seat 9, and below the left side of the steering wheel 51. A clutch pedal 52 is disposed, and a pair of left and right brake pedals 53 and an accelerator pedal 54 are disposed on the lower right side. Further, on the right side of the driver's seat 9, a main transmission lever 55 that changes the speed of the transmission case 7 and an elevating lever 56 that controls the elevating cylinder 10 are arranged.
〔キャビン:電源ユニットの冷却構成〕
キャビンDのルーフ部Rに備えられる電源ユニットBは、二次電池59の温度上昇を抑制する目的から、キャビン外部の空気を吸引して冷却風として二次電池59と電池管理システム60とに供給する冷却系を備えている。
[Cabin: Cooling configuration of power supply unit]
The power supply unit B provided in the roof portion R of the cabin D sucks air outside the cabin and supplies it to the secondary battery 59 and the battery management system 60 as cooling air for the purpose of suppressing the temperature rise of the secondary battery 59. A cooling system is provided.
図8及び図9に示すように、ルーフ部Rは、トップフレーム44に支持される形態でキャビンの内部空間側に配置されキャビン内の天井壁として機能する底壁61と、この上側の上壁62と、更に上側の外壁63を有し、底壁61と上壁62との間にルーフ内空間Kが形成されると共に、上壁62と外壁63との間に換気空間Tが形成されている。このルーフ部Rでは、底壁61と上壁62とは金属材と樹脂材との何れを用いるものであっても良いが、外壁63及び上壁62として樹脂材をブロー成形したものを用いることにより、直射日光が射す環境においても換気空間Tやルーフ内空間Kの温度を上昇させ難いものにしている。尚、換気空間Tは、ルーフ部Rにおいて冷却空間Nと分離して形成されるものであれば良く、例えば、ルーフ部Rの側部や後部に形成される構成であっても良い。 As shown in FIGS. 8 and 9, the roof portion R includes a bottom wall 61 that is supported by the top frame 44 and is disposed on the interior space side of the cabin and functions as a ceiling wall in the cabin, and an upper wall on the upper side. 62 and a further upper outer wall 63, a roof inner space K is formed between the bottom wall 61 and the upper wall 62, and a ventilation space T is formed between the upper wall 62 and the outer wall 63. Yes. In this roof portion R, the bottom wall 61 and the upper wall 62 may be made of either a metal material or a resin material, but the outer wall 63 and the upper wall 62 are made by blow molding a resin material. This makes it difficult to raise the temperature of the ventilation space T and the space K in the roof even in an environment where direct sunlight shines. In addition, the ventilation space T should just be formed separately from the cooling space N in the roof part R, for example, the structure formed in the side part and rear part of the roof part R may be sufficient.
電源ユニットBの二次電池59は、電池として機能する複数のセルを電気的に接続した構成を有しており、ルーフ部Rの前後及び左右中央部に配置され、この二次電池59の前方近傍位置に電池管理システム60が配置されている。ルーフ内空間Kには電源ユニットBを収容するユニット収容ケース64と、このユニット収容ケース64に対してキャビン外部の空気を供給する吸気ダクト65と、ユニット収容ケース64の空気をキャビン外部に送り出す排気ダクト66とを有する冷却空間Nが形成され、吸気ダクト65を介してキャビン外部の空気を吸引し、この空気をユニット収容ケース64から排気ダクト66を介してキャビン外部に排出するように前部ファン67が吸気ダクト65の内部に備えられ、後部ファン68が排気ダクト66の内部に備えられている。また、このルーフ内空間Kの前部横一側には、前述した冷却空間Nと独立して電源ユニットBから電力制御ユニットEに供給される電流に対して複数の抵抗器の何れかを選択して電気抵抗を作用させるリレーボックスGが前方側ほど機体内側に傾斜する傾斜姿勢で配置されている。 The secondary battery 59 of the power supply unit B has a configuration in which a plurality of cells functioning as batteries are electrically connected. The secondary battery 59 is disposed at the front and rear of the roof portion R and at the center of the left and right. A battery management system 60 is disposed in the vicinity. In the roof inner space K, a unit housing case 64 for housing the power supply unit B, an intake duct 65 for supplying air outside the cabin to the unit housing case 64, and an exhaust for sending air from the unit housing case 64 to the outside of the cabin. A cooling space N having a duct 66 is formed, and the front fan is configured to suck air outside the cabin through the intake duct 65 and discharge the air from the unit housing case 64 to the outside of the cabin through the exhaust duct 66. 67 is provided inside the intake duct 65, and a rear fan 68 is provided inside the exhaust duct 66. In addition, one of a plurality of resistors is selected for the current supplied from the power supply unit B to the power control unit E independently of the above-described cooling space N on the front side of the roof space K. Thus, the relay box G for applying electric resistance is arranged in an inclined posture in which the forward side is inclined inward of the airframe.
電源ユニットBは、二次電池59と電池管理システム60とを備えるものであり、これらがユニット収容ケース64の内部に露出する形態で収容する構成を想定しているが、この二次電池59と電池管理システム60とをボックス類に収容し、このボックスをユニット収容ケース64の内部に収容するように構成しても良い。ユニット収容ケース64は、電池収容空間64Aの前端側に空気の流れ方向での上流側ほど断面積が小さくなる導入空間64Bと、後端側に空気の流れ方向での下流側ほど断面積が小さくなる排出空間64Cとが形成されている。 The power supply unit B includes a secondary battery 59 and a battery management system 60, and is assumed to be housed in a form that is exposed inside the unit housing case 64. The battery management system 60 may be housed in a box and the box may be housed in the unit housing case 64. The unit housing case 64 has an introduction space 64B having a smaller sectional area on the upstream side in the air flow direction on the front end side of the battery housing space 64A, and a smaller sectional area on the downstream side in the air flow direction on the rear end side. A discharge space 64C is formed.
吸気ダクト65は、前端部に横方向に拡大する吸気部65Aが形成され、この吸気ダクト65の中間部分に前部ファン67が配置され、この前部ファン67の排出部がユニット収容ケース64の導入空間64Bの前端に接続している。吸気部65Aに空気を導入するためルーフ部Rの前端部の左右中央部には吸気開口Raが形成され、この吸気開口Raの前端位置には下部から斜め後方上方に突出する前ガイド板69Fと、上部から斜め前方下方に突出する後ガイド板69Rとが配置され、吸気部65Aにはエアーフィルタ70が備えられている。特に、前ガイド板69Fと後ガイド板69Rとの中間の領域には下方に開放することで雨水等を排出する開放部(図示せず)が形成されている。 The intake duct 65 is formed with an air intake portion 65 </ b> A that expands in the lateral direction at the front end portion, a front fan 67 is disposed at an intermediate portion of the air intake duct 65, and a discharge portion of the front fan 67 serves as a unit housing case 64. It is connected to the front end of the introduction space 64B. In order to introduce air into the air intake portion 65A, an air intake opening Ra is formed in the left and right central portion of the front end portion of the roof portion R, and a front guide plate 69F that protrudes obliquely rearward and upward from the lower portion is formed at the front end position of the air intake opening Ra. A rear guide plate 69R that protrudes obliquely forward and downward from the upper portion is disposed, and an air filter 70 is provided in the intake portion 65A. In particular, in an intermediate region between the front guide plate 69F and the rear guide plate 69R, an open portion (not shown) for discharging rainwater and the like by being opened downward is formed.
前部ファン67は左右軸芯周りで回転駆動されるシロッコファンが用いられ、後部ファン68は前後軸芯周りで回転駆動される軸流ファンが用いられている。尚、冷却空間Nに外気を吸引するファンとしては、前部ファン67と後部ファン68との何れか一方だけを備えても良い。 The front fan 67 is a sirocco fan that is driven to rotate about the left and right axis, and the rear fan 68 is an axial fan that is driven to rotate about the front and rear axis. As a fan for sucking outside air into the cooling space N, only one of the front fan 67 and the rear fan 68 may be provided.
排気ダクト66は、前端がユニット収容ケース64の電池収容空間64Aの後端に接続し、この排気ダクト66の後端がルーフ部の後端部の左右中央部に形成された排気開口Rbに接続しており、この排気開口Rbには、下部から斜め前方上方に突出する前排出ガイド板71Fと、上部から斜め後方下方に突出する後排出ガイド板71Rが備えられている。 The exhaust duct 66 has a front end connected to the rear end of the battery storage space 64A of the unit storage case 64, and a rear end of the exhaust duct 66 connected to an exhaust opening Rb formed at the left and right center of the rear end of the roof portion. The exhaust opening Rb includes a front discharge guide plate 71F that protrudes obliquely forward and upward from the lower portion, and a rear discharge guide plate 71R that protrudes obliquely rearward and downward from the upper portion.
〔電源ユニットに関連する構成の実施形態における作用・効果〕
このような構成から、前部ファン67と後部ファン68とを駆動して冷却空間Nに外気を吸引する際には、図8に示す如く、前ガイド板69Fの上側を通過した空気が、後ガイド板69Rの下端に周り込む形態で流動し、エアーフィルタ70で塵埃が除去された後に、吸気ダクト65に流れ込む。また、電源ユニットBがルーフ部Rの内部のルーフ内空間Kに配置されているので、雨水が電源ユニットBに対して直接的に接触することがなく、外気を吸引する際には、吸気開口Raに雨水や塵埃が侵入可能な状況にある場合でも、この雨水や塵埃を開放部(図示せず)から下方に排出することで吸気ダクト65に吸引されず、この雨水や塵埃が冷却空間Nに侵入して二次電池59に付着することもない。
[Operation / Effect in Embodiment of Configuration Relating to Power Supply Unit]
With such a configuration, when the front fan 67 and the rear fan 68 are driven and the outside air is sucked into the cooling space N, as shown in FIG. The air flows around the lower end of the guide plate 69R. After the dust is removed by the air filter 70, the air flows into the intake duct 65. In addition, since the power supply unit B is disposed in the roof inner space K inside the roof portion R, rainwater does not directly contact the power supply unit B, and when the outside air is sucked, the intake opening Even when rainwater and dust can enter Ra, the rainwater and dust are not sucked into the intake duct 65 by discharging the rainwater and dust downward from an open portion (not shown). Intruding into the secondary battery 59.
吸気ダクト65に吸引された空気は、ユニット収容ケース64の電池収容空間64Aに収容されている二次電池59と電池管理システム60の外面に接触することにより熱を奪い、この二次電池59の温度上方を抑制する。このように熱を奪った空気は排気ダクト66から排気開口Rbに送られ、前排出ガイド板71Fの上側を通過した空気が、後排出ガイド板71Rの下側を回り込む形態で流動し、ルーフ部Rの外部に排出される。また、排気開口Rbには後排出ガイド板71Rが備えられているため、排気開口Rbから雨水や塵埃が侵入する状況にある場合でも、侵入が抑制され、排気開口Rbの後端から排出されるのである。 The air sucked into the intake duct 65 removes heat by contacting the secondary battery 59 housed in the battery housing space 64 </ b> A of the unit housing case 64 and the outer surface of the battery management system 60. Suppress the upper temperature. The air thus deprived of heat is sent from the exhaust duct 66 to the exhaust opening Rb, and the air that has passed through the upper side of the front discharge guide plate 71F flows in a form that wraps around the lower side of the rear discharge guide plate 71R, and the roof portion. It is discharged outside R. Further, since the exhaust opening Rb is provided with the rear discharge guide plate 71R, even when rainwater or dust enters from the exhaust opening Rb, the intrusion is suppressed and discharged from the rear end of the exhaust opening Rb. It is.
〔キャビン:空調構成〕
図8及び図9に示すように、エアーコンディショナーSは、ルーフ部Rの後端位置で後ピラー43より更に後方に張り出した位置に備えられている。エアーコンディショナーSは、左右一対の後ピラー43の上端より低い配置高さで、左右一対の後ピラー43に亘って設けられた横フレームに支持されている。このエアーコンディショナーSは、内部にエバポレータ(図示せず)と電気ヒータとを有した空調ユニット75と、この空調ユニット75に空気を送る送風ファン77とを備えている。キャビンDの内部において底壁61(キャビン内の天井壁)の下側には吸気口80が形成され、この底壁61の左右にはエアーコンディショナーSから送り出される空気をキャビンDの内部に供給する左右一対の空調ダクト78を備えている。
[Cabin: Air conditioning configuration]
As shown in FIGS. 8 and 9, the air conditioner S is provided at a position where the air conditioner S protrudes further rearward than the rear pillar 43 at the rear end position of the roof portion R. The air conditioner S is supported by a horizontal frame provided across the pair of left and right rear pillars 43 at a height lower than the upper ends of the pair of left and right rear pillars 43. The air conditioner S includes an air conditioning unit 75 having an evaporator (not shown) and an electric heater inside, and a blower fan 77 that sends air to the air conditioning unit 75. Inside the cabin D, an air inlet 80 is formed below the bottom wall 61 (the ceiling wall in the cabin), and air sent from the air conditioner S is supplied to the inside of the cabin D on the left and right sides of the bottom wall 61. A pair of left and right air conditioning ducts 78 is provided.
このエアーコンディショナーSでは、コンプレッサを駆動して圧縮された冷媒をコンデンサで放熱した後に、膨張弁において膨張させ、エバポレータに供給することで冷房を実現するものを想定しているが、例えば、冷房と暖房との切り換え可能なヒートポンプ型として構成しても良い。 In this air conditioner S, it is assumed that cooling is realized by driving a compressor and radiating the compressed refrigerant with a condenser, then expanding it in an expansion valve and supplying it to the evaporator. You may comprise as a heat pump type switchable with heating.
底壁61は、エアーコンディショナーSの前部位置で斜め下方に屈曲する傾斜壁部61Aが形成され、また、傾斜壁部61Aの上端側から後方に延出する延出壁79を形成することで、この傾斜壁部61Aの後方と延出壁79との間にエアーコンディショナーSが配置され、かつ、送風ファン77に空気を供給する吸気空間Hが形成されている。尚、送風ファン77は上端から吸気を行い側方の空調ユニット75の方向に空気を送り出すシロッコファンが用いられている。 The bottom wall 61 is formed with an inclined wall portion 61A that bends obliquely downward at the front position of the air conditioner S, and an extended wall 79 that extends rearward from the upper end side of the inclined wall portion 61A. An air conditioner S is disposed between the rear of the inclined wall portion 61 </ b> A and the extending wall 79, and an intake space H for supplying air to the blower fan 77 is formed. Note that the blower fan 77 is a sirocco fan that sucks air from the upper end and sends air in the direction of the air conditioning unit 75 on the side.
また、この吸気空間Hに連通する上下向きの換気ダクト81が前述した換気空間Tに接続しており、この換気ダクト81の開閉自在な切換板82が備えられている。換気空間Tはルーフ部Rの側部に形成された換気口72を介して外部と連通している。換気ダクト81は、ユニット収容ケース64の電池収容空間64Aに隣接する位置に配置され、図9に示すように平面視では、電池収容空間64Aの外壁に近接する部位が斜め姿勢に成形された角パイプ状に形成されている。 In addition, a vertical ventilation duct 81 communicating with the intake space H is connected to the ventilation space T described above, and a switching plate 82 that can be opened and closed is provided. The ventilation space T communicates with the outside through a ventilation port 72 formed on the side of the roof portion R. The ventilation duct 81 is disposed at a position adjacent to the battery housing space 64A of the unit housing case 64, and a portion of the unit housing case 64 adjacent to the outer wall of the battery housing space 64A is formed in an oblique posture in plan view as shown in FIG. It is formed in a pipe shape.
切換板82は人為操作により開閉自在に構成され、図8に仮想線で示す閉じ姿勢では吸気空間Hに対する外気の導入が阻止され、同図に実線で示す開放姿勢に操作された場合には、換気口72から換気空間Tに外気を吸引し、更に、この外気を換気ダクト81から吸気空間Hに供給できることになる。 The switching plate 82 is configured to be openable and closable by human operation. When the switching plate 82 is operated in the open posture shown by the solid line in FIG. Outside air can be sucked into the ventilation space T from the ventilation port 72, and this outside air can be supplied from the ventilation duct 81 to the intake space H.
〔空調構成に関連する実施形態における作用・効果〕
このような構成のため、切換板82を閉じ姿勢に設定してエアーコンディショナーSを可動させた場合には、キャビン内の吸気口80から吸引した空調ユニット75で温調し、この空気を空調ダクト78を介してキャビン内に送り出すことでキャビン内の空気を循環させながら空調を行う循環モードでの空調が実現する。
[Operations and effects in the embodiment related to the air conditioning configuration]
Due to such a configuration, when the air conditioner S is moved while the switching plate 82 is set in the closed position, the temperature is adjusted by the air conditioning unit 75 sucked from the air intake port 80 in the cabin, and this air is air-conditioned duct. By sending the air through the cabin through 78, air conditioning in a circulation mode in which air conditioning is performed while circulating air in the cabin is realized.
また、切換板82を開放姿勢に設定してエアーコンディショナーSを稼動させた場合には、吸気口80を閉じてキャビン内の空気の吸気を遮断する状態で、換気空間Tからの外気を換気ダクト81で吸引して、空調ユニット75で温度調整を行った後に空調ダクト78を介してキャビン内に送り出すことで外気とキャビン内の空気とを混合させて空調を行う外気混入モードでの空調が実現する。また、換気空間Tから空気を取り込む構成であるため、例えば、電源ユニットBの熱が作用して温度が上昇した空気を取り込む構成と比較すると、エアーコンディショナーSで冷房を行う際のエネルギーの無駄がない。 Further, when the air conditioner S is operated with the switching plate 82 set to the open posture, the outside air from the ventilation space T is removed from the ventilation duct in a state in which the intake port 80 is closed and the intake of the air in the cabin is shut off. Air conditioning in the outside air mixing mode in which the air is mixed with the outside air and air in the cabin is performed by suctioning at 81 and adjusting the temperature by the air conditioning unit 75 and then sending it out through the air conditioning duct 78 into the cabin. To do. Moreover, since it is the structure which takes in air from the ventilation space T, for example, compared with the structure which takes in the air which the heat | fever of the power supply unit B acted and the temperature rose, the waste of energy at the time of cooling with the air conditioner S is wasted. Absent.
特に、キャビンDのルーフ部Rに対して電源ユニットBを備え、空調装置としてのエアーコンディショナーSを備えているので、電源ユニットBを走行機体Aに備えるための空間を確保する必要がなく、エンジン4によって駆動されるエアーコンディショナーSを走行機体Aに備えたものと比較して、コンプレッサからの冷媒を給排するための配管をキャビンDに引き込む構成を採用しなくて済み、構成が簡素化する。更に、電源ユニットBとエアーコンディショナーSとをルーフ部Rに備える構成であるため、電源ユニットBとエアーコンディショナーSとを備えるための空間を走行機体Aに確保しなくて済むだけではなく、比較的容易に設計変更を行えるルーフ部Rに対してこれらをコンパクトに備えることも可能になる。 Particularly, since the power supply unit B is provided for the roof portion R of the cabin D and the air conditioner S is provided as an air conditioner, it is not necessary to secure a space for installing the power supply unit B in the traveling machine body A. Compared with the air conditioner S driven by the air conditioner 4 provided in the traveling machine body A, it is not necessary to adopt a configuration in which the piping for supplying and discharging the refrigerant from the compressor is drawn into the cabin D, and the configuration is simplified. . Further, since the power supply unit B and the air conditioner S are provided in the roof portion R, it is not only necessary to secure a space for the power supply unit B and the air conditioner S in the traveling machine body A. These can be provided compactly with respect to the roof portion R which can be easily changed in design.
〔電力制御ユニット〕
右側の第1電力制御ユニットE1と左側の第2電力制御ユニットE2とは電力の出力対象が異なるだけで基本的に共通する構成を有しているため、これらを一括して電力制御ユニットEとして説明する。図10〜図14に示すように、電力制御ユニットEは、後部フェンダー8の下側で後車輪2の上側に備えられている。前述したように、この電力制御ユニットEは、設定される電圧で、設定される周波数となる三相交流を生成するVVVF型のインバータとして構成されている。
[Power control unit]
The first power control unit E1 on the right side and the second power control unit E2 on the left side have basically the same configuration except that the power output targets are different, so these are collectively referred to as the power control unit E. explain. As shown in FIGS. 10 to 14, the power control unit E is provided on the lower side of the rear fender 8 and on the upper side of the rear wheel 2. As described above, the power control unit E is configured as a VVVF type inverter that generates a three-phase alternating current having a set frequency at a set voltage.
この電力制御ユニットEは、後部フェンダー8の下側に配置されることで良好な放熱を実現するものであるが、後車輪2の上方位置に配置されるため作業時等に後車輪2で跳ね上げられた泥土や小石の接触を規制する規制手段が備えられている。この規制手段としてのケース部85に電力制御ユニットEが収容され、ケース部85の下側に規制手段として水平姿勢の保護プレート86が配置されている。この保護プレート86は鋼材等の高強度の材料が用いられ、後部フェンダー8の縦壁8Aに連結固定され、更に、この保護プレート86の上面にケース部85が支持される形態で連結されている。保護プレート86の下面で後端側には鋼材等の高強度の材料が用いられ下方に突出するスクレーパ87が備えられ、この保護プレートの86の上面で後端側には縦壁状となる隔壁88が備えられている。尚、図面では、保護プレート86の上面に対してケース部85を連結した構造を示しているが、これらの中間に隙間を形成しても良い。また、スクレーパ87は保護プレート86の前部位置の1箇所、又は、前部位置と後部位置との2箇所に備えても良く、3箇所以上備えても良い。 This power control unit E realizes good heat dissipation by being disposed below the rear fender 8, but it is disposed at a position above the rear wheel 2 so that it jumps at the rear wheel 2 during work or the like. There is a means to regulate the contact of raised mud and pebbles. The power control unit E is accommodated in the case portion 85 as the restricting means, and a protection plate 86 in a horizontal posture is disposed as a restricting means below the case portion 85. The protection plate 86 is made of a high-strength material such as steel, and is connected and fixed to the vertical wall 8A of the rear fender 8, and is further connected to the upper surface of the protection plate 86 in such a manner that the case portion 85 is supported. . The lower surface of the protective plate 86 is provided with a scraper 87 which is made of a high-strength material such as steel on the rear end side and protrudes downward. A partition wall having a vertical wall shape on the rear end side of the upper surface of the protective plate 86. 88 is provided. In addition, although the structure which connected the case part 85 with respect to the upper surface of the protection plate 86 is shown in drawing, you may form a clearance gap between these. Further, the scraper 87 may be provided at one position of the front position of the protective plate 86, or at two positions of the front position and the rear position, or may be provided at three positions or more.
また、ケース部85は、前端と後端とが開放する構造を有しており、前端側にはキャビン内の空気を冷却風として電力制御ユニットEに導く供給ダクト89が形成され、この供給ダクト89とケース部85との中間部位に冷却ファン90が備えられている。後部フェンダー8のうち供給ダクト89が接続する縦壁8Aには、吸気孔89Aが孔状に形成され、ケース部85の内部を通過した空気を送り出すように隔壁88における機体中央側の端部と、後部フェンダー8の縦壁8Aとの間に開放空間88Sが形成されている。 The case portion 85 has a structure in which the front end and the rear end are open, and a supply duct 89 that guides the air in the cabin to the power control unit E as cooling air is formed on the front end side. A cooling fan 90 is provided at an intermediate portion between the case 89 and the case portion 85. The vertical wall 8A of the rear fender 8 to which the supply duct 89 is connected is formed with a suction hole 89A in the shape of a hole, and the end of the bulkhead 88 on the center side of the bulkhead 88 so as to send out air that has passed through the inside of the case 85 An open space 88 </ b> S is formed between the vertical wall 8 </ b> A of the rear fender 8.
また、第1電力制御ユニットE1からジェネレータモータMに電力を供給する出力ケーブル91と、この第1電力制御ユニットE1に電源ユニットBからの直流電力を供給する電源ケーブル92(電力ケーブルの一例)と、制御ケーブル93とが、この第1電力制御ユニットE1における走行機体内側の側壁を貫通し、走行機体Aの中央側のキャビン内に延出する形態で形成されている。これ同様に、第2電力制御ユニットE2から第1油圧ポンプP1の第1ポンプモータP1mと、第2油圧ポンプP2の第2ポンプモータP2mとに電力を供給する出力ケーブル91と、この第2電力制御ユニットE2に電源ユニットBからの直流電力を供給する電源ケーブル92(電力ケーブルの一例)と、制御ケーブル93とが、この第2電力制御ユニットE2における走行機体内側の側壁及び後部フェンダー8の縦壁8Aを貫通し、走行機体Aの中央側のキャビン内に延出する形態で形成されている。 Also, an output cable 91 that supplies power from the first power control unit E1 to the generator motor M, and a power cable 92 (an example of a power cable) that supplies DC power from the power supply unit B to the first power control unit E1. The control cable 93 is formed so as to penetrate the side wall inside the traveling machine body in the first power control unit E1 and extend into the cabin on the center side of the traveling machine body A. Similarly, an output cable 91 that supplies power from the second power control unit E2 to the first pump motor P1m of the first hydraulic pump P1 and the second pump motor P2m of the second hydraulic pump P2, and the second power A power cable 92 (an example of a power cable) for supplying DC power from the power supply unit B to the control unit E2 and a control cable 93 are provided on the side wall on the inner side of the traveling machine body and the longitudinal fender 8 in the second power control unit E2. The wall 8 </ b> A is formed so as to extend into the cabin on the center side of the traveling machine body A.
〔電力制御ユニットに関連する構成の実施形態における作用・効果〕
このような構成から、後部フェンダー8の下側と後車輪2との間の空間を有効利用しながら下方に開放した空間に対して電力制御ユニットEを配置することにより、良好な放熱を実現できるものにしている。特に、ケース部85と保護プレート86とで成る規制手段を備えているので、後車輪2から跳ね上げられた小石や泥土が電力制御ユニットEに付着することや損傷させることがない。後車輪2に付着した土塊や藁等が後部フェンダー8の内部に持ち込まれる状況においても、この土塊や藁等にスクレーパ87が接触して後車輪2から掻き落とすことになり、冷却効果を損なうこともない。
[Operation / Effect in Embodiment of Configuration Relating to Power Control Unit]
From such a configuration, by disposing the power control unit E in the space opened downward while effectively using the space between the lower side of the rear fender 8 and the rear wheel 2, good heat dissipation can be realized. I'm making things. In particular, since the restricting means including the case portion 85 and the protective plate 86 is provided, the pebbles and mud that are flipped up from the rear wheel 2 are not attached to or damaged by the power control unit E. Even in the situation where dirt or scum attached to the rear wheel 2 is brought into the rear fender 8, the scraper 87 comes into contact with the soil or scum and is scraped off from the rear wheel 2, thereby impairing the cooling effect. Nor.
更に、キャビン内の清浄な空気を、吸気孔89Aを介して吸引し冷却ファン90により電力制御ユニットEに供給することにより、電力制御ユニットEに清浄な空気を供給して放熱を行える。このように電力制御ユニットEの冷却を行った空気はケース部85の後端から送り出されると共に、開放空間88Sから後方に排出される。この構成により走行機体Aの外部の空気を直接的に接触させて行う冷却と、キャビンDの内部からの空気を供給して行われる冷却とを併せた良好な冷却が実現する。 Furthermore, clean air in the cabin is sucked through the intake holes 89A and supplied to the power control unit E by the cooling fan 90, whereby clean air can be supplied to the power control unit E to dissipate heat. The air that has cooled the power control unit E in this way is sent out from the rear end of the case portion 85 and discharged backward from the open space 88S. With this configuration, it is possible to achieve good cooling that combines cooling performed by directly contacting air outside the traveling machine body A and cooling performed by supplying air from the cabin D.
また、電力制御ユニットEは、必ずしも後部フェンダー8の下側に配置する必要はなく、一部を後部フェンダー8の上面から上方に突出する形態や、一部がキャビン内(走行機体Aの内側)に突出する形態で配置しても良い。このように配置する構成であっても、後部フェンダー8の部位に電力制御ユニットEを配置することの良好な面は損なわれるものではない。 In addition, the power control unit E is not necessarily arranged below the rear fender 8, and a part of the power control unit E protrudes upward from the upper surface of the rear fender 8, and a part thereof is in the cabin (inside the traveling machine body A). You may arrange | position with the form which protrudes. Even if it is the structure arrange | positioned in this way, the favorable surface of arrange | positioning the electric power control unit E in the site | part of the rear fender 8 is not spoiled.
〔電力制御構成〕
トラクタの電力制御構成の概要を図15に示している。この電力制御構成は、電源ユニットBの二次電池59からの直流電力をリレーボックスGを介して第1,第2電力制御ユニットE1,E2に供給する電源ケーブル92を有した電力供給系を備えている。第1電力制御ユニットE1は、供給された直流電力を三相交流電力に変換し出力ケーブル91を介してジェネレータモータMに供給し、第2電力制御ユニットE2は、供給された直流電力を三相交流電力に変換し出力ケーブル91を介して第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mとに供給する。図面には示していないが、第2電力制御ユニットE2は、エアーコンディショナーSのコンプレッサにも電力を供給する。
(Power control configuration)
An outline of the power control configuration of the tractor is shown in FIG. This power control configuration includes a power supply system having a power cable 92 that supplies DC power from the secondary battery 59 of the power supply unit B to the first and second power control units E1 and E2 via the relay box G. ing. The first power control unit E1 converts the supplied DC power into three-phase AC power and supplies it to the generator motor M via the output cable 91, and the second power control unit E2 converts the supplied DC power into three-phase power. It is converted into AC power and supplied to the first pump motor P1m and the second pump motor P2m via the output cable 91. Although not shown in the drawing, the second power control unit E2 also supplies power to the compressor of the air conditioner S.
主制御システムは、前述したように主制御ユニット101と、エンジン制御ユニット102と、ハイブリッド制御ユニット103と、モータ制御ユニット104と、整流昇圧ユニット105とを備えている。 As described above, the main control system includes the main control unit 101, the engine control unit 102, the hybrid control unit 103, the motor control unit 104, and the rectifying and boosting unit 105.
エンジン4は、コモンレール式の燃料噴射系を有し、この燃料噴射を制御するためにエンジン制御ユニット102は、アクセルペダルセンサ54Sからの信号、エンジン4の回転速度を検出する回転速度センサ99(図2を参照)からの信号、コモンレール内の燃料の圧力を検出する燃料圧力センサ(図示せず)からの信号、吸気部位の吸気圧センサ(図示せず)からの信号等を取得し、インジェクター(図示せず)の作動タイミングを決める制御を行う。このような構成からエンジン制御ユニット102は、エンジン4に作用する負荷を判別することも可能であり、エンジン4に作用する負荷や、エンジン4の回転速度や、アクセルペダル54の踏み込み量等のジェネレータモータMを駆動する際に必要な情報を主制御ユニット101に出力する。回転速度センサ99は、伝動ハウジング5の前部ハウジング5Aを上下に貫通する孔部を挿通する状態で備えられ、下端のセンシング部をフライホイール15の外周に近接させ、磁束密度の変化からフライホイール15の回転をカウントするピックアップ型に構成されている。尚、回転速度センサ99は光学式に出力軸4Aやフライホイール15等の回転をカウントするものでも良い。 The engine 4 has a common rail fuel injection system. In order to control this fuel injection, the engine control unit 102 detects a signal from the accelerator pedal sensor 54S and a rotational speed sensor 99 (see FIG. 2), a signal from a fuel pressure sensor (not shown) for detecting the pressure of the fuel in the common rail, a signal from an intake pressure sensor (not shown) at the intake portion, etc. (Not shown) is performed to determine the operation timing. From such a configuration, the engine control unit 102 can also determine the load acting on the engine 4, and the generator such as the load acting on the engine 4, the rotational speed of the engine 4, the amount of depression of the accelerator pedal 54, etc. Information necessary for driving the motor M is output to the main control unit 101. The rotational speed sensor 99 is provided in a state of being inserted through a hole penetrating the front housing 5A of the transmission housing 5 in the vertical direction, and a sensing portion at the lower end is brought close to the outer periphery of the flywheel 15 so that the flywheel The pickup type is configured to count 15 rotations. The rotation speed sensor 99 may optically count the rotation of the output shaft 4A, the flywheel 15 and the like.
このトラクタでは、エンジン4に作用する負荷を検出するための負荷センサをエンジン4や走行駆動系に備え、この負荷センサで検出した情報を主制御ユニット101が取得するように構成しても良い。また、エンジン4はディーゼル型に限るものではなく、ガソリン型であっても良い。 In this tractor, a load sensor for detecting a load acting on the engine 4 may be provided in the engine 4 or the traveling drive system, and the main control unit 101 may acquire information detected by the load sensor. The engine 4 is not limited to the diesel type, and may be a gasoline type.
ハイブリッド制御ユニット103は、主制御ユニット101からの情報に基づいて電源ユニットBとリレーボックスGとに電池制御ケーブル98を介して制御信号を出力する。モータ制御ユニット104は、主制御ユニット101からの情報に基づいて第1,第2電力制御ユニットE1,E2に対し制御ケーブル93を介して制御信号を出力する。 The hybrid control unit 103 outputs a control signal to the power supply unit B and the relay box G via the battery control cable 98 based on information from the main control unit 101. The motor control unit 104 outputs a control signal to the first and second power control units E1, E2 via the control cable 93 based on information from the main control unit 101.
整流昇圧ユニット105は、ジェネレータモータMで発電された三相交流電流を直流電流に変換する整流回路の機能と、このように直流電流に変換された電流を高圧電流に変換するDC−DCコンバータとの機能とを有し、直流電力は送電ケーブル94を介して送電される。 The rectification booster unit 105 has a function of a rectifier circuit that converts the three-phase alternating current generated by the generator motor M into a direct current, and a DC-DC converter that converts the current thus converted into a direct current into a high-voltage current. DC power is transmitted via a power transmission cable 94.
前述したように主制御システムが運転座席9の下側に配置され、電源ユニットBとリレーボックスGとがキャビンDのルーフ部Rに配置され、右側の後部フェンダー8の下側に第1電力制御ユニットE1が配置され、右側の後部フェンダー8の下側に第2電力制御ユニットE2が配置されている。このような位置関係から、電源ユニットBから第1,第2電力制御ユニットE1,E2に直流電力を供給する電源ケーブル92を右側の中間ピラー42の内部に挿通する状態で配設されている。また、主制御システムのハイブリッド制御ユニット103から電源ユニットBに制御信号を出力する電池制御ケーブル98を右側の後ピラー43の内部に挿通する状態で配設されている。 As described above, the main control system is disposed below the driver's seat 9, the power supply unit B and the relay box G are disposed on the roof portion R of the cabin D, and the first power control is performed below the right rear fender 8. The unit E1 is disposed, and the second power control unit E2 is disposed below the right rear fender 8. From such a positional relationship, the power cable 92 that supplies DC power from the power supply unit B to the first and second power control units E1 and E2 is disposed in a state of being inserted into the right intermediate pillar 42. In addition, a battery control cable 98 that outputs a control signal from the hybrid control unit 103 of the main control system to the power supply unit B is disposed in a state of being inserted into the right rear pillar 43.
このような電力制御構成を備えているため、主制御ユニット101からの信号によりエンジン制御ユニット102が、エンジン4を燃費の良い低速領域で稼動させる制御を実行する。また、エンジン制御ユニット102が取得する情報に基づいて主制御ユニット101が、エンジン4に作用する負荷が閾値未満であることを判別した場合には、ジェネレータモータMからの発電電力を整流昇圧ユニット105で高電圧に昇圧し、このように昇圧した直流電力を送電ケーブル94から電源ケーブル92に伝えることにより電源ユニットBに供給して充電する制御が実行される。このように充電を行う際には、二次電池59に対する充電を電池管理システム60が管理する。特に、電源ケーブル92を中間ピラー42の内部に配置し、電池制御ケーブル98を後ピラー43の内部に配置することにより、例えば、電源ケーブル92にノイズが乗ることがあっても、このノイズを電池制御ケーブル98に送られる制御信号に影響を与えないものにしている。 Since such a power control configuration is provided, the engine control unit 102 executes control for operating the engine 4 in a low-speed region with good fuel consumption by a signal from the main control unit 101. When the main control unit 101 determines that the load acting on the engine 4 is less than the threshold based on the information acquired by the engine control unit 102, the rectification boosting unit 105 converts the generated power from the generator motor M into Then, the voltage is boosted to a high voltage, and the DC power boosted in this way is transmitted from the power transmission cable 94 to the power cable 92, whereby the power supply unit B is supplied and charged. When charging is performed in this way, the battery management system 60 manages the charging of the secondary battery 59. In particular, the power cable 92 is arranged inside the intermediate pillar 42 and the battery control cable 98 is arranged inside the rear pillar 43. For example, even if noise is applied to the power cable 92, the noise is transferred to the battery. The control signal sent to the control cable 98 is not affected.
これとは逆に、主制御ユニット101がエンジン4に作用する負荷が閾値を超えたことを判断した場合には、電源ユニットBからの電力をリレーボックスGから第1電力制御ユニットE1に供給すると共に、モータ制御ユニット104が第1電力制御ユニットE1に対して制御信号を出力することにより、第1電力制御ユニットE1からの三相交流電力をジェネレータモータMに供給し、このジェネレータモータMの駆動力でエンジン回転をアシストすることで駆動力不足やエンジンストップを招くことのない走行を実現する。このようにジェネレータモータMに電力を供給する際には、エンジン4の回転速度と、負荷の値と、アクセルペダル54の踏み込み量等の制御情報に基づいて、三相交流電力の出力電圧と出力周波数が設定され、二次電池59から第1電力制御ユニットE1に電力供給を開始した際には、リレーボックスGにおいて複数の抵抗器から適切なものを選択することで大電流が急激に供給される不都合を抑制する。また、電力の供給時にも適切な抵抗器を選択することで二次電池59から供給される大電流が急激に低下する不都合を抑制する。 On the contrary, when the main control unit 101 determines that the load acting on the engine 4 exceeds the threshold value, the power from the power supply unit B is supplied from the relay box G to the first power control unit E1. At the same time, when the motor control unit 104 outputs a control signal to the first power control unit E1, the three-phase AC power from the first power control unit E1 is supplied to the generator motor M, and the generator motor M is driven. By assisting the engine rotation with force, the vehicle can run without driving power shortage and engine stoppage. When power is supplied to the generator motor M in this way, the output voltage and output of the three-phase AC power are output based on control information such as the rotational speed of the engine 4, the load value, and the amount of depression of the accelerator pedal 54. When the frequency is set and power supply from the secondary battery 59 to the first power control unit E1 is started, a large current is rapidly supplied by selecting an appropriate one from the plurality of resistors in the relay box G. To suppress inconvenience. Moreover, the problem that the large current supplied from the secondary battery 59 rapidly decreases by selecting an appropriate resistor at the time of supplying power is suppressed.
また、第2電力制御ユニットE2は、モータ制御ユニット104からの信号に基づき、必要とするタイミングで直流電力を三相交流電力に変換して第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mと供給する作動を行う。主制御ユニット101は、レバー類やスイッチ類の操作を判別し、電力供給を必要とするタイミングで第1ポンプモータP1mと第2ポンプモータP2mとの駆動を行うことにより電力の無駄な消費を抑制できるものにしている。 The second power control unit E2 converts DC power into three-phase AC power at a necessary timing based on a signal from the motor control unit 104, and supplies the converted power to the first pump motor P1m and the second pump motor P2m. Perform the operation. The main control unit 101 discriminates the operation of the levers and switches, and suppresses unnecessary power consumption by driving the first pump motor P1m and the second pump motor P2m at the timing when power supply is required. It is made possible.
本発明は、トラクタに限るものではなく、電動モータとエンジンとの駆動力によって走行するハイブリッド型の作業車全般に利用でき、また、乗用田植機や芝刈機やコンバインなどの他の作業車にも利用することができる。 The present invention is not limited to a tractor, but can be used for all hybrid work vehicles that travel by the driving force of an electric motor and an engine. Can be used.
2 後車輪
4 エンジン
8 後部フェンダー
43 ピラー(後ピラー)
59 二次電池
91 出力ケーブル
92 電源ケーブル
A 走行機体
D キャビン
E 電力制御ユニット(インバータ)
M 電動モータ(ジェネレータモータ)
R ルーフ部
After two wheels 4 engine
8 rear fender over
4 3 pillar (rear pillar)
59 secondary batteries
9 1 output cable 92 power cable A traveling machine body
D cabin E Power control unit (inverter )
M electric motor (generator motor )
R roof part
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